Diseño y fabricación de pilotes de tubos de acero

Los pilotes de tubos de acero son componentes de uso común en la construcción de cimientos de pilotes de puentes. Tienen las ventajas de una alta capacidad de carga, pilotaje flexible y una rápida velocidad de construcción. Especialmente en condiciones de terreno complejas, los pilotes de tubos de acero muestran ventajas más significativas. Los tipos y tamaños de pilotes de tubos de acero son muy ricos y se pueden personalizar según las necesidades del cliente. Los pilotes de tubos de acero producidos en el mercado tienen varias especificaciones. Durante la construcción, se puede seleccionar la aplicación más adecuada entre una variedad de especificaciones en función de las condiciones de tensión reales, de modo que la resistencia de los pilotes de tubos de acero se pueda utilizar por completo para cumplir con los requisitos del proyecto en cuanto a seguridad y economía.

Para facilitar el transporte y limitado por la altura del marco del pilote, los pilotes de tubos de acero suelen estar compuestos por un pilote de sección de suelo, un pilote de sección inferior y varios pilotes de sección media. La longitud del segmento de cada pilote de sección no suele ser superior a 2-15 metros, normalmente 13 metros o 15 metros. La forma del extremo del pilote de tubos de acero debe determinarse en función de la consideración exhaustiva de factores como la capa de suelo que se va a atravesar, la naturaleza de la capa de apoyo en el extremo del pilote, el tamaño del pilote y el efecto de compresión del suelo. El extremo inferior del pilote de tubos de acero se puede dividir en extremos abiertos y cerrados: el extremo del pilote abierto se puede dividir en dos tipos: con aro de refuerzo y sin aro de refuerzo; el extremo del pilote cerrado se puede dividir en fondo plano y fondo cónico. En general, las secciones superior, media e inferior del pilote de tubo de acero suelen utilizar el mismo espesor de pared, pero a veces, para que la parte superior del pilote resista una mayor tensión del martillo y evitar la inestabilidad radial, se puede aumentar adecuadamente el espesor de pared del pilote de la sección superior, o se puede soldar un aro de refuerzo de acero plano con un ancho de 200-300 mm y un espesor de 6-12 mm en el anillo exterior del tubo del pilote. Al mismo tiempo, para reducir la resistencia a la fricción del tubo del pilote cuando se hunde y evitar que el extremo se dañe debido a la deformación al penetrar en la capa de suelo duro, se colocará una sección corta reforzada en el extremo inferior del pilote de tubo de acero.

El material de la tubería de los pilotes de tubo de acero es generalmente acero al carbono ordinario, con una resistencia a la tracción del pilote de 402 MPa y un límite elástico de 235,2 MPa, o seleccionado de acuerdo con los requisitos de diseño. Todos los materiales deben cumplir con los requisitos de diseño y tener un certificado de fábrica y un informe de prueba. La producción in situ de pilotes de acero debe tener un sitio plano y medidas de protección contra el viento y la lluvia. Los pilotes de acero generalmente utilizan tubos de acero sin costura, tubos de acero en espiral soldados y tubos de acero laminados planos.

Los pilotes de tubos de acero se pueden dividir en pilotes de tubos de acero sin costura y pilotes de tubos de acero soldados según el método de producción. Los pilotes de tubos de acero sin costura rara vez se utilizan debido a su alto costo; los pilotes de tubos de acero soldados se fabrican laminando placas de acero en formas cilíndricas y soldando. El proceso de producción es relativamente simple y el diámetro y el espesor de la pared se pueden seleccionar a voluntad. En comparación con los tubos de acero sin costura, el costo es menor, por lo que es el tipo de pilotes de tubos de acero más utilizado. Los pilotes de tubos de acero soldados se sueldan principalmente mediante soldadura eléctrica. Según la tecnología de procesamiento, existen dos tipos de tubos de acero soldados con costura en espiral y tubos de acero con costura recta. Dado que los tubos de acero con costura en espiral tienen una mayor rigidez, se utilizan más comúnmente en ingeniería.

La longitud de los tubos de pilotes no está limitada por los tubos de acero soldados en espiral, y se pueden obtener pilotes de tubos de acero de cualquier longitud. Las tiras de acero del mismo ancho también se pueden convertir en pilotes de tubos de acero de cualquier diámetro exterior ajustando el ángulo del rollo en espiral. Dado que la tira de acero está preformada en ambos extremos, su precisión dimensional, rectitud y redondez pueden ser altas. Este método puede producir tubos de gran diámetro con un diámetro exterior de hasta 2500 mm y un espesor de placa de hasta 25 mm.

Los tubos de acero laminados planos son ligeramente inferiores a los tubos soldados en espiral en cuanto a precisión de producción y volumen de producción. Cuando el número de pilotes de tubos de acero en el proyecto es pequeño y los requisitos de producción no son altos, este método se puede utilizar para fabricarlos en el sitio de construcción o en una casa sencilla. El proceso de producción es el siguiente: corte de la placa de acero, nivelación, laminado de secciones de tubería, soldadura de secciones de tubería, biselado de extremos de tubería, unión y conformación de secciones de tubería, inspección de calidad de la soldadura, acabado de apariencia y entrega. Al ajustar la posición de los rodillos, el diámetro de la tubería de pilote y el espesor de la placa pueden ser ilimitados.

La calidad de los pilotes de tubos de acero está directamente relacionada con la seguridad y la vida útil del proyecto. Por lo tanto, cada eslabón debe ser controlado estrictamente durante la fabricación e instalación de pilotes de tubos de acero. La selección del material debe cumplir con los requisitos de diseño, y cada proceso en el proceso de fabricación debe ser inspeccionado estrictamente para comprobar su calidad. En particular, la inspección de la calidad de la soldadura, incluida la inspección del aspecto de la soldadura, las pruebas no destructivas (como las pruebas ultrasónicas y las pruebas radiográficas), etc., para garantizar que la calidad de la soldadura cumpla con los requisitos de diseño.

Los pilotes de tubos de acero desempeñan un papel importante en la construcción de cimientos de pilotes de puentes. Su alta capacidad de carga, los métodos de construcción flexibles y la rápida velocidad de construcción los convierten en una opción ideal para condiciones de terreno complejas. Al seleccionar razonablemente el tipo y el tamaño de los pilotes de tubos de acero y diseñarlos y construirlos en combinación con las condiciones de tensión reales, la resistencia de los pilotes de tubos de acero se puede utilizar al máximo para cumplir con los requisitos de seguridad y economía del proyecto. En el futuro, con el desarrollo continuo de la ciencia, la tecnología y la tecnología de la construcción, los pilotes de tubos de acero mostrarán sus ventajas únicas en más campos.